Садржај
Соларно зрачење у црвеној до љубичастој таласној дужини експлодира соларну ћелију са довољно енергије за стварање електричне енергије. Али соларне ћелије не реагују на све облике светлости. Таласне дужине инфрацрвеног спектра имају премало енергије потребне за спречавање губитка електрона у силицијуму соларне ћелије, ефекат који производи електричну струју. Ултраљубичасте таласне дужине имају превише енергије. Ове таласне дужине једноставно стварају топлоту, што може умањити ефикасност ћелије. Соларним ћелијама су потребне одређене таласне дужине у светлосном спектру да би се произвеле корисне количине електричне енергије.
Анатомија соларне ћелије
Соларна или фотонапонска ћелија је двослојни сендвич од силицијума; један слој, назван Н-тип, садржи трагове елемената као што је арсен који материјалу дају негативан електрични набој; други слој, зван П-тип, обложен је осталим елементима који дају позитиван набој. Електрично, двије стране дјелују попут терминала батерије; када је повезан са кругом, електрична струја тече са позитивне стране, кроз компоненте кола и на негативну страну соларне ћелије. Неке соларне ћелије користе силицијум у кристалном облику; други користе аморфни, или стаклени силикон. Кристални силицијум је ефикаснији при претварању светлости, али кошта више од аморфног типа.
Ефекат светлости
Осветљеност или светлост је количина светлости која светли у соларној ћелији. У потпуном мраку, ћелија не производи електричну енергију. Како се количина светлости повећава, тако се повећава и струја ћелије. На одређеном нивоу светлости, међутим, излаз ћелије достиже ограничење; изван ове тачке, више светлости не даје додатну струју. Спецификације соларне ћелије укључују називни напон и струју који су излази ћелије под директним светлим сунчевим светлом. Да бисте добили највише излаза из соларне ћелије, важно је да је окренете према Сунцу што је могуће директније. На пример, инсталатер соларног панела монтираће панел под углом који хвата већину сунчевих зрака. Угао зависи од тога где се налазите на земљи: што је северније или јужније од екватора, стрмији је угао. Неке „фарме“ соларне енергије имају панеле на механизму који се нагиње и прате свакодневно кретање сунца на небу.
Спектар, таласна дужина и боја
Видљива светлост је део електромагнетног спектра, облика енергије који такође укључује радио таласе, ултраљубичасто и Кс-зрачење. Боје дуге садржане у видљивој светлости представљају различите таласне дужине; таласна дужина црвене боје је, на пример, око 700 нанометара, или милијарду месеци метра, а 400 нанометара је таласна дужина за љубичасту. Соларне ћелије реагују на многе исте таласне дужине које је открило људско око.
Сунчева или вештачка светлост
Соларне ћелије углавном добро раде са природном сунчевом светлошћу, јер се већина употреба уређаја са соларним напајањем налази на отвореном или у простору. Пошто вештачки извори светлости као што су жаруље са жарном нити и флуоресцентне сијалице опонашају Сунчев спектар, соларне ћелије такође могу да раде у затвореном простору, напајајући мале уређаје, попут калкулатора и сатова. Остали вештачки извори као што су ласери и неонске лампе имају веома ограничен спектар боја; соларне ћелије можда неће радити ефикасно са својом светлошћу.